Способ динамического прессования изделий из порошка и устройство для его осуществления

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

И С А Н И Е (>9541

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ay— (22)Заявлено 15.09,80 (21) 2982694/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5 I ) M. Кл.

В 22 F 3/08

Вкударатвпнай комитет

CCCP ао делам иаебретеиий и открытий (опубликовано 30,08.82. Бюллетень ¹ 32 (5Я) ф/ДК 621.762.. 4 (О 88. 8) Дата опубликования описания 30.08 .82 (72) Автор изобретения

В. В. Иваненко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ПОРОШКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам и устройствам для динамического прессования изделий из порошка..

Известен способ гидродинамическо5 го прессования изделии из порошка, сочетающий изостатическое прессование при передаче динамического давления на прессуемый материал, через промежуточную жидкую среду. Способ реализуется в работе устройства, содержащего контейнер, гидравлический нажимной механизм, пробки, разделительный поршень, установленные в верхней пробке электромагниты, запрессованный в нижнюю пробку магнитопровода, механизм возврата в виде соленоида, камеру сгорания, стол с приводом перемещения и ударно-спусковой механизм Ц . ло

Недостатком этого технического решения является низкая производительность процесса, пожаро- и взрывоопасность устройства, высокая металлоемкость последнего и невозможность получения высоких давлений в одном и том же устройстве беэ замены канет ры сгорания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ динамического прессования изделий из порошка, включающий уплотнение последнего в пресс-форме путем передачи высокоскоростного давления на пуансон за счет ударного механизма или взрыва, являющегося вспомогательным средством для передачи давления j2)

Для реализации этого способа из- вестно устройство, содержащее прессформу с матрицей и пуансонами и источник динамического давления f27 .

Недостатками известного технического решения являются низкая произвЬдительность процесса, его сложность в технологическом и аппаратурном

954187 выполнении и узкие технологические возможности, связанные с ограничением размеров устройства для эффективного его использования и невысоким уровнем получаемых давлений при не- 5 больших габаритах устройства.

Цель изобретения — повышение производительности, упрощения процесса и расширения его технологических возможностей. о

Для достижения указанной цели в предлагаемый способ динамического прессования изделий из порошка, включающий уплотнение последнего в пресс-форме путем передачи высокоскоростного дав- 15 ления на пуансон, в качестве источника давления берут магнитную жидкость и передачу давления осуществляют многократным циклическим ускоренным вращением жидкости в электромаг- 2О нитном поле и ее последующим направленным гидроударным воздействием.

Для осуществления способа предложено устройство для динамического ., прессования иэделий из порошка, содер-25 жащее пресс-форму с матрицей и пуансонами и узел создания динамического давления, узел создания динамического давления выполнен в виде тороидаль ной камеры для размещения магнитной 50 жидкости, снабженной статорны9и электрообмотками, отводным каналом, трубопроводом, заслонкой, эластичной шторкой, иглой для разрывания шторки и клапаном для подачи жидкости из отводного канала в камеру, а пресс-форма установлена в конце отводного канала.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что прессо- 4О вание изделий из порошка осуществляют в закрытой пресс-форме при передаче давления на пуансон (одностороннее прессование) или пуансоны (двухстороннее прессование) гидроудара, возни, 45 кающего в результате ускоренного вра- щения в замкнутой тороидальной камере в электромагнитном поле магнитной жидкости. Для создания заданной силы гидроудара осуществляют многократное циклическое ускорение вращения жидкости .

Величина гидроудара определяется соотношением

mV

55 где Г -- сила импульса;

ri -- масса жидкости;

V — скорость вращения жидкости; д t — время удара, Увеличивая скорость вращения жидкости и уменьшая время удара при неизменной массе жидкости, можно увеличить силу гидроудара.

При прессовании изделий диаметром

25 мм достаточно иметь радиус кольцевой трубы тороидальной камеры 0,5 м, диаметр сечения 3 см, массу жидкости

10 кг, скорость вращения 10 м/с (36 км/ч) .

На фиг. 1 дано устройство с одной рабочей пресс-формой, общий вид; на фиг. 2 — вид устройства с установленными по периметру несколькими пресс-формами.

Предлагаемое устройство содержит тороидальную камеру 1, выполненную в виде кольцевой замкнутой трубы, в которой размещают магнитную жидкость, внешний статор 2 с электрообмоткой 3 и внутренний статор 4 с электрообмоткой 5, отводной канал 6, пресс-форму

7, кольцо 8, эластичную манжету 9, заслонку 10, эластичную шторку 11, иглу 12, трубопровод 13, клапан 14.

Устройство работает следующим образом.

Тороидальную камеру 1 наполняют магнитной жидкостью. Заслонку 10 удаляют из камеры, эластичную шторку 11 вводят в отводной канал 6, иглу 12 отводят от шторки 11, клапан 14 закрывают и на конце отводного канала

6 устанавливают пресс-форму 7 с прессуемым порошком. После включения электропитания обмоток 3 и .4 магнит" ную жидкость подвергают многократному ускоренному вращению в электромагнитном поле тороидальной камеры 1.

При достижении заданной скорости вращения к эластичной шторке 11 подводят иглу 12, производят разрыв шторки, одновременно заслонку 10 вводят в полость камеры. При разрыве шторки 11 жидкость направляются по отводному каналу 6 к пресс-форме 7. Под действием гидроудара порошок в пресс"форме подвергается прессованию. После отключения электропитания статорных обмоток 3 и 4 отработанную жидкость откачивают из отводного канала 6 по трубопроводу 13 через открытый клапан

14 в камеру.. Прорванный участок шторки заменяют новым путем протяжки пленочной шторки из рулона. Заслонку

10 вводят в камеру 1. Пресс-форму 7 снимают с отводного канала 6, спрес954187 6 может составить примерно 70-80 тыс. руб. в год. формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР

Н 600780, . В 22 Г 3/04, 1976.

2. Радомысленский И. Д. и др.

Пресс-формы для порошковой металлургии, Киев, "Техника", 1970, с. 23"24. саванное изделие удаляют из прессформы и затем цикл работы повторяют

По данной технологии изготовлена партия изделий в устройстве, имеющем радиус кольцевой трубы камеры 0,45 м, з диаметр сечения трубы 0,3 м, массу магнитной жидкости 12 кг, скорость вращения 10 м/с.

Спрессованные изделия на основе железа диаметром от 20 до 30 мм имеют о плотность 80-85 .

Для увеличения производительности по периметру камеры может быть установлено несколько пресс-форм.

В таком режиме работы устройства магнитная жидкость не останавливается заслонкой, а совершает непрерывное вращение. Прорыв эластичной шторки в отводных каналах происходит последовательно один за другим, что 20 достигается регулировкой зазора между иглой и шторкой.

Использование. предлагаемого технического решения позволяет значительно повысить производительность процесса динамического прессования изделий из порошка, упростить его за счет исключения более простых приемов передачи динамической нагрузки, снижающей пожаро- и взрывоопасность про- 10 цесса.

Предлагаемое решение обеспечивает создание -высоких давлений в малогабаритных недорогостояших установках;

В устройстве настольного варианта з возможно получение давлений до 6002

700 т/см, в то время как для создания таких давлений в известном решении требуется для взрыва 100-200 т тротила, что в 20 раз повышает стои- в масть процесса.

Предлагаемое решение позволяет легко автоматизировать процесс.

Экономический эффект от внедрения в промышленность одного устройства

1. Способ динамического прессования изделий из порошка, включающий уплотнение последнего в пресс-форме путем передачи высокоскоростного давления на пуансон, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности, упрощения процесса и расширения его технологических возможностей, в качестве источника давления берут магнитную жидкость и передачу давления осуществляют многократным циклическим ускоренным вращением жидкости в электромагнитном поле и ее последующим направленным гидроударным воздействием.

2. Устройство для динамического прессования изделий из порошка, содержащее пресс-форму с м4трицей и пуансоном и узел создания динамическо" го давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел создания динамического давления выполнен в виде тороидальной камеры для размещения магнитной жидкости, снабженной статорными электрообмотками, отводным каналом, трубопроводом, заслонкой, эластичной шторкой, иглой для разрывания шторки и клапаном для подачи жидкости.из от" водного канала в камеру, а пресс-форма установлена на конце отводного канала.

954187 г.Г

Закаэ 6342/10

Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4. Составитель Л. Гамаюнова

Редактор Е. Кинив Техред M.Tenep Корректор В. Бутяга